[發明專利]一種高溫耐磨Ni-Mo基氮化物氮化物陶瓷相復合涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 202210637396.5
• 申請日: 2022-06-07
• 公開（公告）號: CN114892241A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 夏曉健;林德源;萬芯瑗;洪毅成;陳云翔;韓紀層;嚴康驊;魏源;陳亦揚
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司;國網福建省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: C25D15/00
• 分類號: C25D15/00;C25D5/36;C25D5/34;C25D3/56;C25D5/50
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 林文弘;蔡學俊

本發明公開了一種高溫耐磨的Ni?Mo基氮化物陶瓷相復合涂層的制備方法，包括以下步驟：步驟S1、對基體進行機械預處理使其表面光滑；然后對其表面進行脫脂與超聲清洗，并進行活化處理，去除氧化層。步驟S2、以石墨為陽極，在鎳離子?鉬酸鹽?檸檬酸鹽體系電鍍液中采用直流電沉積Ni?Mo涂層。步驟S3、在直流電沉積過程中，向鍍液加入含有氮化物陶瓷相顆粒的尿素溶液并以300 r/min高速攪拌，制得沉積態Ni?Mo基氮化物陶瓷相復合涂層。步驟S4、對步驟S3所得涂層進行真空熱處理，獲得退火態Ni?Mo基氮化物陶瓷相復合涂層。本發明的操作簡單，條件易于控制，重復性好，且復合涂層具有良好的高溫硬度與耐磨性。

技術領域

本發明屬于合金涂層制備與應用技術領域，涉及一種高溫耐磨的Ni-Mo基氮化物陶瓷相復合涂層及其制備方法，具體涉及一種以Ni、Mo為主元素，含有一種或幾種一種或幾種氮化物陶瓷相Ni-Mo基復合涂層的制備。

背景技術

隨著工業化的進行，過去傳統行業鍍層都是以鍍Cr為主，傳統的鍍Cr技術由于其具有毒性，廢液處理成本大等缺點逐漸被淘汰。目前Ni-Mo基鍍層以綜合性能高，操作便捷方便等優點進入我們的視野。而且Ni與其他合金制成的復合鍍層可以通過鍍液配方制成不同功能性的鍍層，所以研究Ni-Mo基鍍層的相關制備工藝及性能是有極大應用發展空間和前景。雖然Ni基鍍層相對于Cr基鍍層具有一定的優勢，但隨著現代化的發展，二元Ni-Mo基合金已經不能滿足科學生產的某些要求，所以我們常采用復合電沉積以對零件進行表面改性。復合電沉積是一種獲得功能鍍層的表面防護技術。通過復合電沉積法可以制備出在大氣環境中也十分穩定的鎳基復合鍍層，因其相較于單相電沉積法制備出的薄膜擁有更強的鈍化能力、更高的硬度、更光亮的表面，不僅有效的提高了材料表面性能，而且還可以在裝飾鍍膜等方面產生一定的經濟效益。以一種或多種氮化物陶瓷相作為分散顆粒，制得Ni-Mo基復合鍍層，可進一步提高鍍層的耐磨性以達到修復零件表面的目的。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術的不足，提供一種高溫耐磨的Ni-Mo基氮化物陶瓷相復合涂層的制備方法，該工藝操作簡單，條件易于控制，重復性好，制得的沉積涂層與基體結合良好、成膜質量較好、且在高溫下具有良好的硬度與耐磨性。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種高溫耐磨的Ni-Mo基氮化物陶瓷相復合涂層的制備方法包括如下步驟：

步驟S1、對基體進行機械預處理使其表面光滑；然后用商業脫脂劑對其表面進行脫脂與超聲清洗，并對基體表面進行活化處理，去除氧化層。

步驟S2、以石墨為陽極，在鎳離子-鉬酸鹽-檸檬酸鹽體系電鍍液中采用直流電沉積Ni-Mo涂層。

步驟S3、在S2電沉積Ni-Mo涂層過程中，向鍍液加入含有氮化物陶瓷相顆粒的尿素溶液并以300 r/min高速攪拌，制得沉積態Ni-Mo基氮化物陶瓷相復合涂層。

步驟S4、對S3沉積所得涂層進行真空熱處理，獲得最終退火態 Ni-Mo基氮化物陶瓷相復合涂層。

優選地，所述的基體為黃銅片、不銹鋼或低碳鋼的一種；超聲清洗時間為5~25min，活化用溶液為體積分數5~15%的稀鹽酸或稀硫酸。

優選地，步驟S2所述的鎳離子-鉬酸鹽-檸檬酸鹽體系電鍍液包含硫酸鎳 20~120g/L、鉬酸鈉 5~80g/L、氯化銨5~40 g/L、碳酸鈉 5~60 g/L、檸檬酸鈉30~150 g/L、十二烷基硫酸鈉0.02~0.25 g/L以及糖精鈉 0.5~3 g/L。直流電沉積電流密度1~4.5 A/dm²，沉積時間為5~30 min。